一种偏硅酸矿泉水的生产方法及在蔬菜种植上的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种偏硅酸矿泉水的生产方法及在蔬菜种植上的应用。
【背景技术】
[0002]矿泉水中含有大量的有益身体健康的有益成分，除微量元素外，还含有偏硅酸。偏硅酸对人体主动脉硬化具有软化作用，对心脏病、高血压、动脉硬化、神经功能紊乱、胃病及胃溃疡等均有一定保健作用，并具有抗癌抗衰老的功能。人体缺乏偏硅酸将导致心血管疾病的发生。
[0003]目前关于偏硅酸矿泉水的国家标准是偏硅酸含量达25mg/L以上，达50mg/L为医疗矿泉水。现有的技术中若想进一步提高矿泉水中的偏硅酸的含量(如50mg/L以上)，十分困难，成本很高。随着环境问题的恶化，优质的天然水源越发稀少，矿泉水一般均处偏远山区，运输、开发的成本很高；生产偏硅酸矿泉水的成本更高。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是，将城市中普通自来水改变为矿泉水，除掉氯气味、除去农药化肥、去除重金属污染，释放偏硅酸，提高水中偏硅酸的含量，减少重金属污染，直接在城市生产偏硅酸矿泉水，降低偏硅酸矿泉水的生产成本，利用偏硅酸矿泉水生产芽苗菜等蔬菜作物。
[0005]本发明的技术方案是，提供一种偏硅酸矿泉水的生产方法，以风化的燕山期二长花岗岩为原料，将原料破碎后加水浸泡，控制浸泡的水温和浸泡时间使水中偏硅酸的含量达标即得到偏硅酸矿泉水。花岗岩的硬度大，破碎困难，岩石中的矿物质难以水解溶出。经过研究发现，燕山期二长花岗岩大多是矿泉水的母岩石，钾长石和钠长石经水解作用，硅质被分解释放到水中，氢离子扩散进入长石晶体，阳离子及硅酸则向外扩散迀移。燕山期二长花岗岩在地壳运动中经断裂解压被破碎，在地下水的作用下水解，形成氧化铝、高岭土、偏硅酸和水溶二氧化硅。风化的燕山期二长花岗岩易于破碎和水解，可以有效释放微量元素和偏硅酸，控制合适的温度和浸泡时间，偏硅酸的浓度甚至可达35mg/L以上，超出国家标准；同时风化的燕山期二长花岗岩还可以吸附重金属等有害物质，对水实现进一步的净化，这种偏硅酸矿泉水的制备方法成本很低，不需要天然的矿泉水源。简单的说，风化的燕山期二长花岗岩具有释放偏硅酸，平衡微量元素和吸附重金属的作用。对于风化程度，很难用量化的指标来描述，以易于破碎为宜，手可以捏碎为佳；施加的外力换算成压强一般在2MPa以内。
[0006]进一步地，所述浸泡的水温为25_33°C。温度高可以加快岩石与水的相互作用，但由于水的热容极大，能耗较高，一般选择25-30°C下浸泡，特殊情况下为加快生产速度可适当提高3-5 °C。
[0007]进一步地，所述浸泡时间为I天以上，一般为1-2天。浸泡1-2天虽然反应不会达到完全的平衡，但是可以使矿泉水的偏硅酸含量达标，继续浸泡偏硅酸溶出的速度会变慢。
[0008]进一步地，所述原料破碎后得粒径为1cm以下的碎石，水的加入量为碎石重量份的5-10倍。水与碎石的合适配比可以有效地利用原料生产偏硅酸矿泉水，碎石的粒度太大不适合微量元素和偏硅酸的释放，对重金属的吸附效果也有所下降。
[0009]进一步地，所述风化的燕山期二长花岗岩破碎后的粒径分布为:5-10cm的大粒占35-45wt%, 0.5cm以下的小粒占15_25wt%，小于5cm大于0.5cm的中粒占35_45wt%。粒径分布更更体现微量元素和偏硅酸的持久释放，小粒的比表面积大，水解作用快，微量元素和偏硅酸可较快溶出，大粒则相反，合适的颗粒分布可以有效地利用原料。
[0010]进一步地，所述浸泡过程中，水循环流动。浸泡过程可根据水中偏硅酸的含量控制水的流动，如可以将达标的矿泉水排出，将自来水(深潜水)重新加入进行平衡，采用小量、慢放。因为原料的使用并不是一次性的；也可以排部分出矿泉水后，加入部分清水；当不达标时，可以加快循环、升温或添加部分原料等使偏硅酸的含量提高。一般在一个月内一公斤岩石，可使250-300公斤水变为矿泉水。
[0011]进一步地，所述风化的燕山期二长花岗岩中含氧化铝22wt%以上，氧化硅55-65wt%。所谓燕山期是指燕山构造期的简称，是侏罗纪至早白垩世早期(199.6-133.9Ma)之间的构造期。选择合适氧化铝和氧化硅的含量的风化的燕山期二长花岗岩是考虑其对水解作用影响，当然这些岩石中还含有其他的矿物成分。
[0012]进一步地，所述偏硅酸矿泉水中偏硅酸含量达35mg/L以上。该生产方法得到的矿泉水中偏硅酸很高，它直接利用了地下矿泉水的形成原理，并在此基础上作了改进，使得矿泉水中偏硅酸含量达35mg/L，甚至40mg/L以上。
[0013]本发明进一步提供上述方法制备的偏硅酸矿泉水在蔬菜种植上的应用。由于偏硅酸分子尺寸小，可以直接被植物吸收，特别是蔬菜类植物可以使用无土基质的培养液，将偏硅酸矿泉水作为溶液来配制这些培养液，可以使植物吸收偏硅酸和微量元素，同时偏硅酸还可以消毒杀菌，促进植物的生长，减少或避免使用农药。
[0014]进一步地，所述蔬菜为芽苗菜。将偏硅酸矿泉水芽苗菜用于芽苗菜种子的处理，可以消毒杀菌，提高种子的发芽率，用于培养芽苗菜，可以促进生长，缩短芽苗菜的生长时间，降低生产成本，获得绿色健康的蔬菜。
[0015]本发明的有益效果是，偏硅酸矿泉水的生产方法成本低，偏硅酸含量高；可以不需要利用天然的矿泉水作为水源就可以生产偏硅酸矿泉水；此偏硅酸矿泉水可直供人体饮用，还可以用于芽苗菜等蔬菜作物的种植上，提高种子的发芽率，缩短作物的生长周期。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
用1g破碎的风化的燕山期二长花岗岩加入到200g的硫酸铜浓度为0.lmol/L的水溶液中，混匀，放置I天，水溶液变澄清，说明本发明使用的原料可以吸附大量的金属铜离子，具有超强的重金属吸附能力。将上述水溶液加热，水溶液可在数小时内变澄清，说明温度提高可以加快吸附的速度。
[0017]实施例2
本实施例提供一种偏娃酸矿泉水的生产方法，以风化的燕山期二长花岗岩为原料，将原料破碎后，得到的碎石中5-10cm的大粒占40wt%，0.5cm以下的小粒占20wt%，小于5cm大于0.5cm的中粒占40wt%，取400Kg碎石，加水4吨浸泡，浸泡的水温26°C，浸泡时间I天，水中偏硅酸的含量为37mg/L。将此偏硅酸矿泉水用于芽苗菜的培养，发芽率提高了 10%，生长时间缩短了 13%。
[0018]实施例3
本实施例提供一种偏娃酸矿泉水的生产方法，以风化的燕山期二长花岗岩为原料，将原料破碎后，得到的碎石中5-10cm的大粒占35wt%，0.5cm以下的小粒占25wt%，小于5cm大于0.5cm的中粒占40wt%，取200Kg碎石，加水I吨浸泡，浸泡的水温30°C，浸泡时间2天，浸泡时用水栗使水循环，最后得到的矿泉水中偏硅酸的含量为41mg/L。将此偏硅酸矿泉水用于芽苗菜的培养，发芽率提高了 12%，生长时间缩短了 15%。
【主权项】
1.一种偏硅酸矿泉水的生产方法，其特征在于，以风化的燕山期二长花岗岩为原料，将原料破碎后加水浸泡，控制浸泡的水温和浸泡时间使水中偏硅酸的含量达标即得到偏硅酸矿泉水。2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述浸泡的水温为25-33°C。3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述浸泡时间为1天以上。4.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述原料破碎后得粒径为10cm以下的碎石，水的加入量为碎石重量份的5-10倍。5.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述风化的燕山期二长花岗岩破碎后的粒径分布为:5_10cm的大粒占35_45wt%，0.5cm以下的小粒占15_25wt%，小于5cm大于0.5cm 的中粒占 35-45wt%。6.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述浸泡过程中，水循环流动。7.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述风化的燕山期二长花岗岩中含氧化铝22wt%以上，氧化硅55-65wt%。8.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述偏硅酸矿泉水中偏硅酸含量达35mg/L 以上。9.一种由权利要求1-8之一所述的生产方法制得的偏娃酸矿泉水在蔬菜种植上的应用。10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述蔬菜为芽苗菜。
【专利摘要】本发明公开了一种偏硅酸矿泉水的生产方法及在蔬菜种植上的应用，该生产方法以风化的燕山期二长花岗岩为原料，将原料破碎后加水浸泡，控制浸泡的水温和浸泡时间使水中偏硅酸的含量达标即得到偏硅酸矿泉水。该偏硅酸矿泉水的生产方法成本低，偏硅酸含量高；可以不需要利用天然的矿泉水作为水源就可以生产偏硅酸矿泉水；此偏硅酸矿泉水还可以用于芽苗菜等蔬菜作物的种植上，提高种子的发芽率，缩短作物的生长周期。
【IPC分类】C02F1/68, C05D9/02
【公开号】CN105271500
【申请号】CN201510659901
【发明人】喻建德
【申请人】湖南省五稻农业高科有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月14日